1. Как обнаружить в пространстве наличие электрического поля?
1. Для того чтобы обнаружить электрическое поле в пространстве, необходимо внести в это поле пробный заряд.
Источник:
Решебник по физике за 10 класс (В.А.Касьянов, 2009 год),
задача №1
к главе «13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. §79. Напряженность электростатического поля. Ответы на вопросы».
Решебник по физике за 10 класс В.А.Касьянов
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. §79. Напряженность электростатического поля. Ответы на вопросы
Начните вводить часть условия (например, могут ли , чему равен или найти ):
13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. §79. Напряженность электростатического поля. Ответы на вопросы
- 1. Как обнаружить в пространстве наличие электрического поля?
- 2. Сформулируйте определение напряженности электрического поля. Какова единица напряженности?
- 3. Как напряженность поля, созданного точечным зарядом, зависит от расстояния?
- 4. Какую поверхность образует геометрическое место точек с одинаковым модулем напряженности электростатического поля точечного заряда?
- 5. Что из себя представляет геометрическое место точек с одинаковым по направлению вектором напряженности электростатического поля точечного заряда?
Комментарии
Поиск по сайту
Нашли о и ш бку?
Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER
Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)
2. Сформулируйте определение напряженности электрического поля. Какова единица напряженности?
Решебник по физике за 10 класс (В.А.Касьянов, 2009 год),
задача №2
к главе «13. Силы электромагнитного взаимодействия неподвижных зарядов. §79. Напряженность электростатического поля. Ответы на вопросы».
Комментарии
Поиск по сайту
Нашли о и ш бку?
Выделите её мышкой и нажмите CTRL + ENTER
Большое спасибо всем, кто помогает делать сайт лучше! =)
Как можно обнаружить электрическое поле: несколько способов
Электрические и магнитные поля окружают нас повсеместно. Но как понять, присутствуют ли они здесь и сейчас? Давайте разберем несколько простых способов обнаружения электрического поля.
Использование электроскопа
Один из самых распространенных способов — применение электроскопа. Это прибор для обнаружения и измерения электрических зарядов. Он представляет собой стеклянный или пластиковый корпус, внутри которого на оси подвешены две тонкие металлические пластинки — лепестки.
Когда электроскоп находится в электрическом поле, происходит взаимодействие между полем и лепестками. Они расходятся в стороны. Чем сильнее поле — тем шире разворот лепестков. По углу разворота можно судить о величине напряженности поля в данной точке пространства.
Электрическое поле можно обнаружить с помощью любого заряженного тела, поскольку в электрическом поле и заряженное тело взаимодействуют друг с другом.
Перед использованием электроскоп «обнуляют» — соединяют лепестки с заземлением, чтобы снять имеющиеся заряды. Затем убирают заземление и подносят к корпусу наэлектризованное тело. Происходит электризация электроскопа и разведение лепестков.
Плюсы метода: простота, наглядность, возможность оценить величину поля. Минус — показания сильно зависят от влажности воздуха.
Взаимодействие с заряженными частицами
Любое электрическое поле оказывает силовое воздействие на находящиеся в нем заряженные частицы — электроны, ионы, протоны. Это взаимодействие можно использовать для обнаружения самого поля.
Например, если поместить источник электронов в исследуемую область, то под влиянием невидимого поля электроны будут отклоняться от первоначального направления движения. Фиксируя эти отклонения, можно судить о наличии, направлении и силе поля.
Такой подход используется в специальных приборах — электронных осциллографах. На экран выводится изображение траекторий частиц. Его искривление будет свидетельством обнаружения электрического поля в области движения пучка электронов.
К плюсам метода можно отнести высокую чувствительность и точность. Ограничением является сложность реализации, требующей специального дорогостоящего оборудования.
Обнаружение по электромагнитной индукции
Еще один распространенный подход основан на использовании явления электромагнитной индукции. Согласно закону Фарадея, изменение магнитного поля рядом с проводником порождает в нем электрический ток.
Поскольку переменное электрическое поле всегда сопровождается переменным магнитным, можно обнаружить первое по появлению индукционных токов в расположенных поблизости проводниках.
Эта идея реализована в металлоискателях, которые фиксируют магнитные возмущения от массивных металлических предметов под землей. Также ее можно применить и для поиска скрытой электропроводки в стенах.
Достоинства подхода – простота реализации с помощью катушки и гальванометра. Ограничение в том, что подходит только для переменных, а не постоянных полей.
Тепловое воздействие переменного электрического поля
Еще один эффект, который может посюдиться при наличии электрического поля — это тепловое воздействие на вещество. Любой проводник, помещенный в переменное электрическое поле, будет испытывать токи наведения и нагреваться.
Величина нагрева зависит от частоты и напряженности поля. Эту зависимость можно измерить с помощью термопар или термисторов и таким образом количественно оценить параметры невидимого поля в данной точке пространства.
Приборы для измерения температуры
Для замеров используются высокочувствительные датчики — термопары, терморезисторы, платиновые термометры сопротивления. Они способны уловить даже небольшое локальное повышение температуры.
Можно обнаружить электрическое поле с помощью тепловых эффектов
Достоинствами метода являются простота реализации и возможность получения количественной оценки величины поля. К минусам следует отнести то, что подходит только для переменных полей, да и то при достаточно высоких частотах и напряженностях.
Рентгеновское излучение при торможении электронов
Другой физический эффект, указывающий на присутствие сильного электрического поля — это возникновение рентгеновского излучения. Оно появляется при резком торможении (замедлении) электронов в веществе мишени.
Ярким примером служит рентгеновская трубка, где электроны разгоняются сильным электрическим полем катод-анод до скоростей, близких к световым. При ударе об антикатод они резко теряют кинетическую энергию, которая уходит в форме жестких рентгеновских лучей.
Обнаружить поле по рентгеновскому свечению
Таким образом, фиксация потока рентгеновского излучения из какого-либо объекта может однозначно свидетельствовать о наличии в нем мощных ускоряющих электрических полей. Однако здесь нужно различать естественный радиационный фон и искусственный источник.
Каким образом можно обнаружить наличие электрического поля
Итак, мы рассмотрели несколько физических методов, позволяющих «обнаружить» электрическое поле в окружающем пространстве:
- с помощью электроскопа или электрометра;
- по взаимодействию поля с заряженными частицами;
- по электромагнитной индукции;
- по тепловому воздействию;
- по возникновению рентгеновского излучения.
Каждый из подходов имеет свои достоинства и ограничения. Выбор конкретного метода зависит от условий задачи и требуемых характеристик: чувствительности, точности, простоты реализации.
Не стоит забывать, что электрическое и магнитное поля тесно взаимосвязаны. Любое изменение первого влечет за собой возникновение второго.
Поэтому часто «одновременно» фиксируя эффекты от двух полей, мы получаем более полную картину электромагнитной обстановки в данной точке пространства.